高中地理知识点：宇宙的演化

宇宙的演化:

一般认为，我们现在所知的宇宙从整体上看是泡沫状的。宇宙是没有中心的，其间的物质分布也大致均匀。
1、宇宙的起源：
大爆炸理论主要观点大约150亿年前，我们所处的宇宙全部以粒子的形式、极高的温度、极大的密度，被挤压在一个“原始火球”中。大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。霍金：史蒂芬?霍金，广泛尊崇为继爱因斯坦之后最杰出的科学家。黑洞理论和“大爆炸”理论的创立人，著名的《时间简史》的作者。17岁的霍金患病后只能永远坐在轮椅上并且失去了语言能力，这位全身只有三个手指能动的残疾人，却依靠惊人的毅力完成了一系列惊人的关于大爆炸和黑洞的理论。
2、宇宙的变化发展：
所有的星系都在远离我们而去。星系间的距离在不断地扩大。星系离我们越远，运动的速度越快。
3、宇宙的将来：
永远膨胀下去，不断地扩大，我们将看到所有星系的星球老化、死亡，剩下我们孤零零的，在一片黑暗当中。或者会塌缩而在大挤压处终结。

宇宙演化三阶段:

根据大爆炸宇宙学模型的观点，宇宙150亿年的演化过程分为三个阶段。大爆炸的整个过程大致是这样的：大约150亿年前，宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起，并浓缩成很小的体积，温度极高，密度极大。突然，这个体积无限小的点在四大皆空的“无”中爆炸了，时空从这一刻开始，物质和能量也由此产生，这就是宇宙创生的大爆炸。人们将大爆炸的瞬间定作宇宙年龄“零”时。

1、第一个阶段是宇宙的极早期。
宇宙处在这个阶段的时间特别短，短到以秒来计，称为“太初第一秒”。刚刚诞生的宇宙是极其炽热、致密的，随着宇宙迅速膨胀，温度急速下降。宇宙年龄为百分之一秒时，温度降到1000亿摄氏度；宇宙年龄为1秒时，温度继续下降，但仍高达100亿摄氏度以上，宇宙处于一种极高温、高密的状态，当时除氢核——质子外，没有任何别的化学元素，只有由质子、中子、电子、光子等基本粒子混合而成，成为热平衡状态下的“宇宙汤”。

2、第二个阶段是化学元素形成阶段。
大约经历了数千年。在“宇宙汤”中，原先只有中子和质子等基本粒子，在3分钟时中子和质子之比为1：6。随着整个宇宙体系不断膨胀，温度很快下降。当温度降到10亿度左右时，中子开始失去自由存在的条件，化学元素从这一时期开始形成。中子和质子开始核聚变过程，所有的中子迅速合成到由两个质子和两个中子构成的氦核中，余下的质子就成了氢原子核。这一时期还合成了其它轻元素，如氘、氚、锂、铍、硼等，数量较少。各种轻元素的丰度——即与氢的比例在宇宙各处都是一定的。当温度进一步下降到100万摄氏度时，早期形成化学元素的过程就结束了。此时宇宙间的物质主要是这些比较轻的原子核和质子、电子、光子等，光辐射很强，但是没有星体存在。

3、第三个阶段是宇宙形成的主体阶段。
这个阶段的时间最长，至今我们仍生活在这一阶段中。这一阶段起始于温度降到几千摄氏度时，此时上述各种原子核开始与电子结合为中性原子，这一过程称为复合。由于温度的降低，辐射也逐步减弱，宇宙间主要是气态物质，这些物质的微粒相互吸引、融合，形成越来越大的团块。又过了几十亿年，中性原子在引力作用下逐渐聚集，先后形成了各级天体。气体逐渐凝聚成星云，并逐渐演化成星系、恒星和行星，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天所看到的五彩缤纷的星空世界。在个别天体上还出现了生命现象，人类也终于在地球上诞生了。

相关高中地理知识点：天体及天体系统

天体：

宇宙间的物质存在形式，如恒星、星云、行星等统称为天体。

天体系统：

宇宙间的各种天体因互相吸引和互相绕转，而形成各种天体系统。

天体类型：

（1）自然天体：恒星、星云、行星、卫星、流星、彗星及星际空间的气体和尘埃等。最基本的天体是恒星和星云。太阳是距离地球最近的一颗恒星。
恒星：由炽热气体组成，能自己发光的球状天体，有很大的质量。
星云：由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体，主要成分是氢。
外貌组成发光质量体积密度主要成分恒星球状气体自己发光小大较大氢、氦等星云云雾状气体和尘埃自己不发光大小较小氢

	外貌	组成	发光	质量	体积	密度	主要成分
恒星	球状	气体	自己发光	小	大	较大	氢、氦等
星云	云雾状	气体和尘埃	自己不发光	大	小	较小	氢

行星：围绕恒星运行的天体，太阳系共有八大行星，体积、质量木星最大。
流星体：行星际空间的尘粒和固体小块。流星体进入地球大气层与空气摩擦形成流星现象。沿同一轨道绕太阳运行的大群流星体，称为流星群。流星群与地球相遇时，人们会看到某一区域某一时间流星数目显著增加，有时甚至像下雨一样，这种现象称为流星雨。大多数是以辐射点所在星座或附近的恒星命名，如狮子座流星雨。
彗星：在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体，呈云雾状的独特外貌。著名的哈雷彗星的公转周期是76年。
（2）人造天体：航天飞机、人造卫星、飞船、太空垃圾等。

天体的判断方法：

一看其是否位于地球大气层之外。例如，宇宙飞船在太空中运行时是天体，返回到地面就不是天体了。
二看其能否克服地球的引力，在太空中按自己的轨道运行。三看其是不是某一天体的一部分，天体的一部分不能称为天体。例如，月球表面的岩石块是月球的一部分，不是天体。
例如:判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体。

天体系统有不同的级别：

歌诀法记忆太阳系八大行星及小行星的位置：

水金地火、木土天海王，由近及远绕日忙。
火木相望防燃烧，中间隔道防火墙(小行星带)。

歌诀法记忆地球上生命存在的条件、原因：

八大行星绕日行，唯有地球有生命。
日地距离正恰当，温度条件有保障。
自转周期不太长，白天增温夜晚降。
体积质量很适中，吸引大气在表层。
地球大气是棉被，昼削阳光夜保温。
地内物质运动强，逸出水汽成海洋。
生物出现是必然，分清原因和条件。

相关高中地理知识点：探索宇宙

宇宙：

一般当做天地万物的总称，是时间和空间的组合。

宇宙的基本特点：

由各种形态的物质构成，在不断运动和发展变化。
我们把人类目前已经观测到的有限宇宙叫作可见宇宙或已知宇宙（140亿光年）。

人类对宇宙的认识过程：

天圆地方说、地圆说、地心说、日心说、大爆炸宇宙学说、现代观测。
自古以来，人类就充满了对宇宙的幻想，向往着飞向太空。
人类对宇宙认识的每一次进步都离不开科学技术的发展。自从1609年意大利科学家伽利略发明了望远镜以来，人们不断地改进，发明了许多功能各异的望远镜，从而获得了越来越多的来自宇宙的信息。
太空技术的发展，人造地球卫星、太空望远镜、太空探测器、载人宇宙飞船等相继出现，实现了人类飞天的梦想。现在宇航员还可在太空站上过太空生活呢！目前，我国的航天技术在世界上占有相当重要的位置。长征系列运载火箭的顺利反射，载人飞船“神舟”五号和“神舟”六号圆了中国人的飞天梦想。“嫦娥”一号探月卫星又发射成功，不久的将来，我国宇航员还将登月考察。
100多年来，无数科学家和工程专家为实现人类遨游太空的伟大理想进行了前赴后继的艰苦奋斗，终于在20世纪60年代初在载人航天技术方面取得了重大突破。
在此后的38年中，共有385名男女宇航员遨游过太空，他们在太空连续生活和工作最长时间为439天。在这期间，人类也付出了代价，先后有14名男女宇航员在航天飞机发射和返回时以身殉职，为航天事业献出了生命。

宇宙探索：

1、人类登月：

人类乘宇宙飞船登月球的探测活动。飞到月亮上去是人类千百年来的幻想。
随着空间技术的发展1959年，苏联发射的 “月球1号”飞到月球附近，进行绕月飞行，开始了人类对月球的考察。
1961年5月，美国总统肯尼迪在国会上提出了在60年代末把人送到月球上探测的计划 ——“阿波罗月球探测计划”。“阿波罗”计划的任务包括为载入月球飞行作准备（由“阿波罗”1～10号完成），并进行载人月球飞行（由“阿波罗” 11～17号承担）。
1969年7月16日，人类第一次登月，到1972年，美国先后派出6批宇航员，乘座“阿波罗”飞船拜访了月球，共12人涉足过月面。对月球进行了一系列的科学考察，使人类对月球的认识更加全面，更加深入。
“阿波罗”11～ 17号，每次登月飞行都获得了数目不等的、高分辨率的月球照片，每次登月飞行的实验内容和技术设备都有所发展。“阿波罗11号”的宇航员在月面上安装了月震仪、激光测距仪等，并作了太阳风收集等实验。“阿波罗12号”登月舱携带一辆双轮车，供宇航员考察时装载工具和摄影机之用。“阿波罗”15～17号除了在月面进行实验外，还进行了在环月轨道中的许多测量实验。

2、登月历时：

6次登月，宇航员在月面停留的时间共约300小时，在月面上探测时间合计80小时，其中“阿波罗17号”在月面上停留75小时，探测时间约22小时。6次登月采集到的月球岩石和土壤样品270多公斤，有采自月面“海”的和“山”的，有古老的也有新生的。这些岩石和土壤标本是研究月球物质成分、结构及其形成和演化过程的珍宝。

3、登月收获：

宇航员们放在月球上的地震仪记录表明，月球和地球一样，也有一层外壳，其厚度为40～60公里。这个数据是在风暴洋和弗。拉摩洛等地区测定的；月壳下面是月幔。月幔大致又分为三层。上层月幔厚240公里左右，主要由古代“岩浆海”里沉淀下来的较重物质构成。中层月幔厚达480公里以上，这里大概还保存着混沌时代形成原始月球的“胚胎物质”。上述两层都是固态的，但具有可塑性。内层月幔处于局部熔融状态。月球的中心部分是月核，其温度约为1000℃，远远不如地核那么热（地核温度为龙去脉5000℃～6000℃）。月核很可能是熔融的，可能是由低熔点的硫化铁物质构成。对月球的探测还发现月球的质量分布不均匀，月球近侧存在几个“质量瘤”的重力异常区。

在“阿波罗”科学实验站里装设了很先进的月震仪器。经探测，月球上也有月震，但月震的次数比地震少得多，释放的能量也远远小于地震。月震很弱，最大的月震为1～2级。除了陨星撞击引起的震动外，月亮离地球最近或最远的时候，由于地球的起潮力作用，常会出现月震。

许多国家的科学家对宇航员带回的月岩样品进行了多种项目的共同研究。经实验室分析得出：月岩中已发现近60种矿物，其中有6种在地面上尚未发现；在月岩和月土中发现了地球上的全部化学元素；没有发现可生存的月球有机物，也无古微生物的证据；在某些月岩中有微弱的剩余磁性；月球样品中存在许多太阳活动事件踪迹；根据样品的同位素分析，得出月球年龄约46亿年。

在大部分被月尘和岩屑覆盖的月球表面上，宇航员看到各种形状、大小、出现频率不一的岩石，还发现月球表面散布着一些具有光泽的玻璃物质。月尘在各处的厚度不同，薄的地方只有几厘米，厚的地方有5～6米。

到达月球的宇航员在漆黑的月空中看到大而发光的地球。月球的探测器还在月球空间拍下地球的照片以及绕观月球和地球的照片。月球上的地球光要比地球上的月光明亮8倍多。
本世纪50年代以来，人类对月球探测所取得的成就，远远超过了多少世纪以来的地面观测。“阿波罗”登月成功，是人类科学的结晶，开创了人类认识月球的新纪元。随着科学技术的发展，人类将可能建立沿月球轨道飞行的实验室，巨大的天文望远镜也将在月球上从没有空气的太空观测天空；人也将可能把月球作为出发到遥远行星的一个落脚点。

美国六次登月计划详情：

阿波罗 11号
推进 装置：“火星”V火箭
时间：1969年 7月16日—24日
乘员：阿姆斯 特朗、科 林斯、奥 乐 德林
飞行时间为 8天3小时，首次 载人月球登陆行动，首次在月球行走。“体斯顿，宁静基 地报告，鹰已降落。”1969年7月20日。
降落地点：静 海。
坐标：北0.71度，东23.63度。
太空 行走时间2小时31分钟，树起 了旗帜、安放 了仪器，在登 陆处树立了一个牌子，上面写着：“人类首次月 球登 陆处，1969年7月。我们 是为了全人类带着和平之意而来。”月球表 面 行走时间21.6小时，绕月球轨道飞行30次。登月 舱的上升 阶段舱留在了月球轨道，共采集了20公斤的物质。
阿姆 斯特朗踏上月球表面时 说的话:“虽然对个人来说,那只 是小小的一步;但对人类来说,却是一次巨大的飞跃。”

阿波罗 12号
发射： 1969年 11月14日 16:22:00 UTC
登月： 1969年 11月19日 06:54:35 UTC
3°0'44.60"S - 23°25'17.65"W 风暴海
月表行 走时间： 第1次：3小时56分钟3秒，第2次：3小时49分钟15秒，总共：7小时45分钟18秒
月表 停留时间： 31小时31分钟11.6秒
月球 标本质量： 34.35千克

阿波罗 13号
阿波罗13号 是由美国国家航空航天局（NASA）发射的第三艘 载人登月宇宙飞船，在阿波 罗载 人登月计划中是第7次执行载人任务。阿波罗 13号发射于1970年4月11日。阿波罗 13号在计划中是第3次登月的任务，但是由于 飞船在抵达月球前发生的严重故障，无法执行登月计划，3名宇航员最终成功返回地球。

阿波罗 14号
发射： 1971年 1月31日 21:03:02 UTC
登月： 1971年 2月5日 09:18:11 UTC
纬度:3° 38' 43.08" S-17° 28' 16.90" W Fra Mauro
月表 行走时间： 第1次：4小时47分钟50秒
第2次：4小时34分钟41秒
总共：9小时22分钟31秒
月表 停留时间： 33小时30分钟29秒
阿波罗 14号（Apollo 14）是美国国家航空航天局 的阿波罗计划中的第八次载人任务，是人类第三次成功登月的载人登月任务。

阿波罗 15号
发射地点:佛罗里达州 肯尼迪航天中心 LC 39A
发射： 1971年 7月26日 13:34:00 UTC
登月： 1971年 7月30日 22:16:29 UTC
地理坐标:26° 7' 55.99" N-3° 38' 1.90" E
登月舱站立舱外活动：33分钟7秒
第1次：6小时 32分钟42秒
第2次：7小时 12分钟14秒
第3次：4小时 49分钟50秒
总共：18小时 34分钟46秒
月表停留时间： 66小时54分钟53.9秒
阿波罗 15号（Apollo 15）是阿波罗计划（Project Apollo）中的第九次载人 任务，也是人类第四次成功登月 的载人登月任务。阿波罗 15号还是阿波罗计划中 首次J任务——与前几次任务相比在月球上停留更久，科学研究的比例更大。
指令长大卫·斯科特（David Scott）和登月舱 驾驶员 詹姆斯·艾尔文（James Irwin）在月球表面停留了三天，在登月舱外 的时间总长为十八个半小时。两位 宇航员驾驶的历史上第一辆月球车使他们在月球上穿越的距离比前几次任务遥远了很多。

阿波罗 16号
发射地点： 佛罗里达州 肯尼迪航天中心 LC 39A
发射： 1972年 4月16日 17:54:00 UTC
登月： 1972年 4月21日 02:23:35 UTC
8°58'22.84"S-15°30'0.68"E 笛卡尔环形山
月表行走时间：
第1次：7小时 11分钟2秒
第2次：7小时 23分钟9秒
第3次：5小时 40分钟3秒
总共：20小时 14分钟14秒
月表停留时间： 71小时 2分钟13秒
阿波罗16号（Apollo 16）是阿波罗计划 中的第十次载人航天任务，也是人类历史 上第五次成功登月的任务。

阿波罗 17号
任务名称：阿波罗17号
登月舱：挑战者
成员人数：3
发射地点：佛罗里达 州肯尼迪航天中心 LC 39A
发射：1972年12月 7日05:33:00 UTC
登月：1972年12月 11日19:54:57 UTC；20.19080°N-30.77168°E；陶拉斯-利特罗山谷
月表行走时间：第1次：7小时 11分钟53秒；第2次：7小时 36分钟56秒；第3次：7小时 15分钟8秒；总共：22小时3分钟57秒
月表 停留时间：74小时59分钟40秒
阿波罗 17号是美国阿波罗计划中的最后 一艘飞往月球的载人太空船。飞行时间为1972年 12月6日至1972年 12月19日，登陆地点 为陶拉斯·利特罗山脉，停留时间为74小时59分，为阿波罗计划 中停留月球表面时间最久的载人太空船。因为如此，采集的岩石 标本也是最多的，为152公斤重。
阿波罗 17号（Apollo 17）是美国国家 航空航天局的阿波罗计划中的 第十一次载人任务，是人类第六次也是迄今为止 最后一次登月任务。阿波罗 17号是阿波罗计划中唯一的夜间 发射的任务，也为阿波罗计划画上了句号。

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